專利名稱：影像處理裝置及影像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像處理裝置及影像處理方法，特別是涉及一種用以 調(diào)整輸入影像的對比的裝置及方法。
背景技術(shù)：
一般而言，影像的對比是指影像中亮區(qū)與暗區(qū)的亮度比。對比的增強 可以使影像中相對亮的部份再亮一些，而相對暗的部份再暗一些。增強對 比有時會使影像些微失真，但對大多數(shù)人而言，適當?shù)卦鰪妼Ρ瓤傻玫捷^ 令人喜歡的影像。
對于顯示器或是電^L而言，對比的增強一方面可由Gamma系數(shù)調(diào)整， 通過改變灰階訊號與亮度的關(guān)系來實現(xiàn)；另一方面可由顯示器的芯片(例如 視訊解碼器或視訊轉(zhuǎn)換器)改變影像亮度分量的增益來調(diào)整。然而， 一組固 定的對比設定通常不適用于各種影像。
請參閱圖1。圖1示出了一影像通過一已知的對比調(diào)整方式所產(chǎn)生的亮 度輸出曲線圖。水平軸表示輸入的亮度，而垂直軸表示輸出的亮度。實線 表示不做任何處理的亮度輸出曲線虛線表示經(jīng)過對比調(diào)整后的亮度輸出曲 線。如圖1所示，經(jīng)過調(diào)整后，原本亮度小于130個灰階的像素的亮度會 被降低；而原本亮度大于130個灰階的像素的亮度會被提高，藉此以增強 影像的對比。
對于調(diào)整后的亮度輸出曲線的實現(xiàn)方式可以藉由下列公式來實現(xiàn)
丄，=丄.*G ;
其中，L她與Lin分別代表為影像中每一像素的輸出與輸入亮度。G為
一增益值，范圍為0 2之間。大小不同的輸入亮度Lin對應不同的增益值G， 即增益值G是輸入亮度Lin的函數(shù)。輸入亮度Lin與增益值G的關(guān)系可建立
于一組對照表。于電路實現(xiàn)時，可依照輸入亮度Lin由對照表找出所對應的
增益值G后在執(zhí)行式上式即可產(chǎn)生輸出亮度。
然而，已知的對比調(diào)整方式僅可增強亮度分部較廣的影像的對比。若某些影像的亮度僅分布在0 130個灰階之間，經(jīng)過上述的處理后，不但對 比沒增加，反而整體影像亮度會降低，使影像低亮度的部分太暗而失去細 節(jié)，導致效果變差；反過來說，若有些影像的亮度僅分布在130 255個灰 階之間，同樣地經(jīng)過上述的處理后，只是整體影像的亮度提升，但對比并 沒有增強。由以上可知，已知的對比調(diào)整方式并不適用于多樣的影像。因此，本發(fā)明的主要范疇在于提供一種影像處理裝置及影像處理方法， 以解決上述問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一范疇在于提供一種影像處理裝置及其影像處理方法，用以 調(diào)整一輸入影像的對比。輸入影像由多個像素所組成并且每一個像素具有 一個別的輸入亮度。根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例，影像處理裝置包含第一處理模塊、第二 處理模塊、增益決定模塊以及第三處理模塊。增益決定模塊分別耦合至第 一處理模塊以及第二處理模塊。第三處理模塊分別耦合至第二處理模塊以 及增益決定模塊。第一處理模塊用以對該多個像素的輸入亮度執(zhí)行一規(guī)格化處理 formalization procedure),進而得到每一個像素的一個別的規(guī)格化亮度。第 一處理模塊并且用以根據(jù)規(guī)格化亮度以及一第一增益值函數(shù)決定對應規(guī)格 化亮度的一第一增益值。第二處理模塊用以對該多個像素的輸入亮度進行 統(tǒng)計以產(chǎn)生一亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且根據(jù)亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定出多個臨界亮度 (threshold lightness)。第二處理模塊并且用以根據(jù)所述臨界亮度以及一第二 增益值函數(shù)決定分別對應所述臨界值亮度的多個第二增益值。增益值決定模塊用以根據(jù)每一個像素的規(guī)格化亮度所對應的第一增益 值自所述第二增益值中決定對應規(guī)格化亮度的 一 目標第二增益值。第三處 理模塊根據(jù)每一個像素的該輸入亮度、所對應的第一增益值以及所對應的 目標第二增益值產(chǎn)生對應輸入亮度的一輸出亮度，藉此輸入影像的對比被調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的另 一具體實施例為 一種影像處理方法。 一輸入影像是由 多個像素所組成并且每一個像素具有一個別的輸入亮度。該方法對該多個像素的輸入亮度執(zhí)行一規(guī)格化處理，進而得到每一個像素的一個別的規(guī)格化亮度。該方法并且對該多個像素的輸入亮度進行統(tǒng) 計以產(chǎn)生一亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且根據(jù)亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定出多個臨界亮度。其次，根據(jù)規(guī)格化亮度以及一第一增益值函數(shù)，該方法決定對應規(guī)格 化亮度的一第一增益值。根據(jù)所述臨界亮度以及一第二增益值函數(shù)，該方 法決定分別對應所述臨界值亮度的多個第二增益值。然后，根據(jù)每一個像素的規(guī)格化亮度所對應的第一增益值，該方法自 所述第二增益值中決定對應規(guī)格化亮度的 一 目標第二增益值。之后，根據(jù)每一個像素的輸入亮度、所對應的第一增益值以及所對應 的目標第二增益值，該方法產(chǎn)生對應輸入亮度的一輸出亮度，藉此輸入影 像的對比被調(diào)整。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及附圖得到進一步 的了解。


圖1示出了一影像通過已知的對比調(diào)整方式所產(chǎn)生的亮度輸出曲線圖。圖2A及圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的影像處理裝置的功能方塊圖。 圖3A示出了第一儲存單元其內(nèi)儲存第一對照表的示意圖。 圖3B示出了第二儲存單元其內(nèi)儲存第二對照表的示意圖。 圖4示出了亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)表示成一亮度統(tǒng)計分布圖的示意圖。 圖5A及圖6A分別示出了兩種需要調(diào)整對比的影像的亮度統(tǒng)計直方圖。 圖5B及圖6B分別示出了經(jīng)過本發(fā)明的影像處理裝置調(diào)整過后的影像 所得的亮度曲線模擬結(jié)果。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另 一具體實施例的影像處理方法的流程圖。附圖符號說明 1:影像處理裝置 10:第一處理模塊 14:增益決定^t塊 18:第一儲存單元 22:第一轉(zhuǎn)換器 160:第一乘法器12:第二處理模塊16:第三處理模塊20:第二儲存單元24:第二轉(zhuǎn)換器162:加法器164:第二乘法器 180:第一對照表 Iin:輸入影像 Lin:輸入亮度 LN:規(guī)格化亮度 LH:臨界亮區(qū)亮度 GBH:亮區(qū)亮度增益值 S100 S110:流程步驟具體實施方式
請參閱圖2A。圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的影像處理裝 置1的功能方塊圖。本發(fā)明的影像處理裝置1用以調(diào)整輸入影像Iin的亮度， 進而改善輸入影像Iin的對比。 一般來說，輸入影像Iin是由多個像素所組 成，并且每一個像素具有一個別的輸入亮度。如圖2A所示，影像處理裝置1包含第一轉(zhuǎn)換器22、第二轉(zhuǎn)換器24、 第一處理模塊IO、第二處理模塊12、第三處理模塊16、增益決定模塊14、 第一儲存單元18以及第二儲存單元20。增益決定模塊14分別耦合至第一 處理模塊10以及第二處理模塊12。第三處理模塊16分別耦合至第二處理 模塊12以及增益決定模塊14。第一轉(zhuǎn)換器22分別耦合至第一處理模塊10、 第二處理模塊12以及第三處理模塊16。第二轉(zhuǎn)換器24分別耦合至第一轉(zhuǎn) 換器22以及第三處理模塊16。第一儲存單元18耦合至第一處理模塊10, 并且第二儲存單元20耦合至第二處理模塊12。于此實施例中，輸入影像Iin符合第一色彩空間，例如RGB色彩空間。 第一轉(zhuǎn)換器22用以將輸入影像Iin由RGB色彩空間轉(zhuǎn)換為亮度與色彩分離 的第二色彩空間，藉此第一轉(zhuǎn)換器22可以傳送每一個像素的個別的輸入亮 度Lin至第一處理模塊10、第二處理模塊12以及第三處理模塊16。于實際 應用中，第二色彩空間可以是YCbCr、 Yuv、 YIQ、 CIELab或Luv色彩空 間。第一處理模塊10用以對該多個像素的輸入亮度Lin執(zhí)行一規(guī)格化 (normalization)處理，進而得到每一個像素的一個別的規(guī)格化亮度。于一具 體實施例中，該規(guī)格化處理藉由下列公式計算出所述規(guī)格化亮度9200:第二對照表 lout:輸出影像 Lout:輸出亮度 LL:臨界暗區(qū)亮度 GBL:暗區(qū)亮度增益值其中L療代表規(guī)格化亮度，Lin代表輸入亮度，Lmin代表影像的一最小亮度，u^代表影像的一最大亮度。一般而言，數(shù)字影像的像素是以8位來儲存，因此每一個像素的亮度 的分布為0 255個灰階，也就是256個灰階。然而，自然影像的亮度并不 全都是均勻地分部于256個灰階。舉例而言，較暗影像的亮度可能大多分 布在150個灰階以下。本發(fā)明的規(guī)格化處理的優(yōu)點在于可以將整張影像的 亮度重新分配，使其分布可以更寬廣以便進行后續(xù)的對比處理。由于255 個灰階是8位影像的最大灰階值，因此經(jīng)過規(guī)格化處理后所得的規(guī)格化亮 度L,的分布即為0~255個灰階。第一處理模塊10并且用以根據(jù)規(guī)格化亮度Ln。r以及一第一增益值函數(shù) 決定對應規(guī)格化亮度U。r的一第一增益值。于一具體實施例中，如圖2A所 示，第一儲存單元18其內(nèi)儲存一第一對照表180。并且，如圖3A所示， 第一對照表180預先記錄根據(jù)該第一增益值函數(shù)所產(chǎn)生的多個規(guī)格化亮度 LN以及多個第一增益值GA,其中每一所述規(guī)格化亮度LN分別對應于所 述第一增益值GA中的其一。如此，當?shù)谝惶幚砟KIO得到每一個像素的 個別的規(guī)格化亮度LN后，第一處理模塊10可以搜尋第一對照表180以取 出相對應的第一增益值GA并輸出至增益值決定模塊14。當?shù)诙幚砟K12接收到該多個像素的輸入亮度Lin后，第二處理模 塊12用以對所述像素的輸入亮度Lin進行統(tǒng)計以產(chǎn)生一亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù) (lightness statistics),并且根據(jù)亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定出多個臨界亮度。第二處理 模塊12并且用以根據(jù)所述臨界亮度以及一第二增益值函數(shù)決定分別對應所 述臨界值亮度的多個第二增益值。于一具體實施例中，如圖2A所示，第二儲存單元20其內(nèi)儲存一第二 對照表200。第二對照表200記錄根據(jù)該第二增益值函數(shù)所產(chǎn)生的多個臨界 亮度以及多個第二增益值，其中每一所述臨界亮度分別對應于所述第二增 益值中的其一。藉此，第二處理模塊12可以搜尋第二對照表200以取出分 別對應所述臨界值亮度的多個第二增益值并輸出至增益值決定模塊14。以下將藉由一范例以進一步詳細說明本發(fā)明的構(gòu)想。于此范例中，第二處理模塊12可以根據(jù)亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定出一臨界暗區(qū)(dark-area)亮度以及一臨界亮區(qū)(bright-area)亮度。如圖4所示，亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以表示成一 亮度統(tǒng)計分布圖。橫軸表示像素的亮度值，而縱軸表示每一個亮度值所對 應的像素數(shù)目。于一具體實施例中，臨界暗區(qū)亮度是由統(tǒng)計分布圖中，由最小的灰階 開始遞增計算面積，直到最小的灰階與一特定的灰階間的面積與統(tǒng)計分布 圖的總面積的比例到達一第一臨界值時(例如3%)，該特定的灰階即作為臨 界暗區(qū)亮度；而臨界亮區(qū)亮度是由統(tǒng)計分布圖中，由最大的灰階開始遞減 計算面積，直到最大的灰階與另一特定的灰階間的面積與統(tǒng)計分布圖的總 面積的比例到達一第二臨界值時(例如3%),該特定的灰階即作為臨界亮區(qū) 亮度。需注意的是，第一臨界值及第二臨界值根據(jù)實際需求而設計的。臨 界暗區(qū)亮度表示影像中暗的像素的數(shù)量，臨界暗區(qū)亮度越大表示影像中暗 的像素越少；反之，臨界亮區(qū)亮度表示影像中亮的像素的數(shù)量，臨界亮區(qū) 亮度越大表示影像中亮的像素越多。另外，如圖3B所示，第二對照表200預先記錄多個臨界暗區(qū)亮度LL、 多個臨界亮區(qū)亮度LH、多個暗區(qū)亮度增益值GBL及多個亮區(qū)亮度增益值 GBH,其中每一該臨界暗區(qū)亮度LL對應于所述暗區(qū)亮度增益值GBL中的 其一，并且每一該臨界亮區(qū)亮度LH對應于所述亮區(qū)亮度增益值GBH中的 其一。藉此，第二處理模塊12可以搜尋第二對照表200以取出分別對應所 計算出的臨界暗區(qū)亮度LL以及臨界亮區(qū)亮度LH的暗區(qū)亮度增益值GBL 及亮區(qū)亮度增益值GBH。增益值決定模塊14用以根據(jù)每一個像素的規(guī)格化亮度LN所對應的第 一增益值GA自所述第二增益值中決定對應規(guī)格化亮度LN的 一 目標第二增 益值。于實際應用中，增益值決定模塊14可以采用一多路復用器 (multiplexer)。于此實施例中，第一增益值GA的范圍可以介于-1~1之間。承接上述 的范例來說明增益值決定模塊14的功能，當增益值決定模塊14所接收到 的第一增益值GA大于或等于O時，增益決定模塊14輸出亮區(qū)亮度增益值 GBH至第三處理模塊16;當增益值決定模塊14所接收到的第一增益值GA 小于0,增益決定模塊14則輸出暗區(qū)亮度增益值GBL。第三處理模塊16根據(jù)每一個像素的輸入亮度Lin、所對應的第一增益 值GA以及所對應的目標第二增益值產(chǎn)生對應輸入亮度Lin的一輸出亮度Lout，藉此輸入影像Iin的對比被調(diào)整。
請參閱圖2B。于一具體實施例中，第三處理模塊16包含第一乘法器 160、加法器162以及第二乘法器164。第一乘法器160耦合至第二處理模 塊12及增益值決定模塊14,并且加法器162耦合至第一乘法器160及第二 乘法器164。此外，為了助于了解本發(fā)明的構(gòu)想，輸入影像Iin中每一個像 素的輸入亮度Lin可以藉由下列的運算式被調(diào)整
<formula>formula see original document page 12</formula>
其中A(/)代表第一增益值，B(乂)代表目標第二增益值，A(/^B(乂)代 表第三增益值，G(/)代表第四增益值。A(/)的范圍介于-l l之間；B(乂)的 范圍介于0 1之間；G(/)的范圍介于0 2之間。需注意的是，A(/)、 B(乂) 及G(/ )的范圍根據(jù)實際需求而設計，并不以上述的范圍為限。
第 一乘法器160用以將第 一增益值A(chǔ)( / )乘以目標第二增益值(即暗區(qū)亮 度增益值或亮區(qū)亮度增益值)B(7')以產(chǎn)生第三增益值A(chǔ)(/)*B(7)。其中，亮 區(qū)亮度增益值可以是對應G(z')大于1的部份，而暗區(qū)亮度增益值可以是對 應G(/)小于1的部份。接著，加法器162用以將第三增益值A(chǔ)(/"B(乂)與 一預設值相加以產(chǎn)生第四增益值G(/)。此處的預設值設定為1，但不以此
為限。原則上，預設值的大小可以隨著第一增益值A(chǔ)(/)及目標第二增益值 B(乂)而變動。接著，第二乘法器164用以將每一個像素的輸入亮度Lin乘 以第四增益值G(/ )以產(chǎn)生對應該輸入亮度Lin的輸出亮度Lout。
在第二乘法器164產(chǎn)生輸出亮度Lout之后，第二轉(zhuǎn)換器24將輸入影像 Iin由第二色彩空間(例如Lab色彩空間)轉(zhuǎn)換為第 一 色彩空間(例如RGB色彩 空間)并將輸出影像lout輸出。
. 由以上的運算式可看出，若目標第二增益值B(y)的大小改變，最后的
第四增益值G(/)亦跟著改變。如此一來，根據(jù)本發(fā)明的影像處理裝置1可 由輸入影像Iin的內(nèi)容，動態(tài)地調(diào)整第四增益值G(/)的大小，以增強各種具
有不同亮度分布的影像的對比。
以下將舉兩種以不同方式調(diào)整影像的對比的范例以突顯本發(fā)明的影像
處理裝置l的優(yōu)點。請參閱圖5A及圖6A。圖5A及圖6A分別示出了兩種 需要調(diào)整對比的影像的亮度統(tǒng)計直方圖。以圖5A為例，欲適當?shù)卦鰪娪跋?的對比，需在高亮度的部分(例如130 255個灰階之間)大幅提高亮度，而在 低亮度的部份(例如0 130個灰階之間)稍微減小亮度。為了依照此種方式調(diào)整對比，增益值決定模塊14可以輸出值為0.5的亮區(qū)亮度增益值及值為0.2 的暗區(qū)亮度增益值。以圖6A為例，欲適當?shù)卦鰪娪跋竦膶Ρ?，需在高亮?的部分稍微提高亮度，而在低亮度的部份大幅降低亮度。
請參閱圖5B及圖6B。圖5B及圖6B分別示出了圖5A及圖6A所代表 的影像經(jīng)過本發(fā)明的影像處理裝置1調(diào)整過后所得的亮度曲線模擬結(jié)果。 如圖5B所示，經(jīng)過調(diào)整過后，高亮度部分的亮度確實提高較多增益值；反 之，如圖6B所示，低亮度部分的亮度確實大幅降低。圖5B及圖6B的模 擬結(jié)果證實本發(fā)明的影像處理裝置1能夠動態(tài)地且彈性地調(diào)整影像的對比。
請參閱圖7。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的影像處理方法 的流程圖。 一輸入影像是由多個像素所組成并且每一個像素具有一個別的 輸入亮度。
于步驟S100中，該方法對該多個像素的輸入亮度執(zhí)行一規(guī)格化處理， 進而得到每一個像素的 一個別的規(guī)格化亮度。
于步驟S102中，該方法并且對該多個像素的輸入亮度進行統(tǒng)計以產(chǎn)生 一亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且根據(jù)亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定出多個臨界亮度。規(guī)格化亮 度及多個臨界亮度的產(chǎn)生程序已如先前所教導，在此不再贅述。
于步驟S100后，該方法執(zhí)行步驟S104,根據(jù)規(guī)格化亮度以及一第一增 益值函數(shù)，該方法決定對應規(guī)格化亮度的一第一增益值。于一具體實施例 中，步驟S104可以利用一對照表來執(zhí)行。對照表可以預先記錄根據(jù)第一增 益值函數(shù)所產(chǎn)生的多個規(guī)格化亮度以及多個第 一增益值的對照表，其中每 一所述規(guī)格化亮度分別對應于所述第一增益值中的其一。
于步驟S102后，該方法執(zhí)行步驟S106,根據(jù)所述臨界亮度以及一第二 增益值函數(shù)，該方法決定分別對應所述臨界值亮度的多個第二增益值。于 一具體實施例中，步驟S106可以利用一對照表來執(zhí)行。對照表可以預先記 錄根據(jù)第二增益值函數(shù)所產(chǎn)生的多個臨界亮度以及多個第二增益值，其中 每一所述臨界亮度分別對應于所述第二增益值中的其一。
在決定第一增益值及所述第二增益值之后，該方法執(zhí)行步驟S108,根 據(jù)每一個像素的規(guī)格化亮度所對應的第一增益值，該方法自所述第二增益 值中決定對應規(guī)格化亮度的 一 目標第二增益值。
之后，該方法執(zhí)行步驟SllO，根據(jù)每一個像素的輸入亮度、所對應的 第一增益值以及所對應的目標第二增益值，該方法產(chǎn)生對應輸入亮度的一輸出亮度，藉此輸入影像的對比被調(diào)整。
于一具體實施例中，步驟S110可以藉由下列步驟來實現(xiàn)。首先，將第 一增益值乘以目標第二增益值以產(chǎn)生一第三增益值。接著，將第三增益值 與一預設值相加以產(chǎn)生一第四增益值。之后，將每一個像素的輸入亮度乘 以第四增益值，以產(chǎn)生對應于該輸入亮度的輸出亮度。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的影像處理裝置及影像處理方法藉由調(diào) 整輸入影像的亮度，進而改善輸入影像的對比。特別地，本發(fā)明可以針對 輸入影像中高亮度的部分及低亮度的部分，分別動態(tài)地選取適當?shù)脑鲆嬷?以分別調(diào)整其亮度。藉此，即使亮度分布不均勻的影像仍然可以得到適當 的亮度調(diào)整以使影像的對比獲得改善，進而增進影像的品質(zhì)。
藉由以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特 征與精神，而并非以上述所揭示的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以 限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明 所欲申請的專利范圍的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的權(quán)利要求應該根據(jù)上述的 說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
權(quán)利要求
1.一種影像處理裝置，用以調(diào)整一輸入影像的一對比，該輸入影像由多個像素所組成并且每一個像素具有一個別的輸入亮度，該影像處理裝置包含一第一處理模塊，該第一處理模塊用以對該多個像素的輸入亮度執(zhí)行一規(guī)格化處理，進而得到每一個像素的一個別的規(guī)格化亮度，該第一處理模塊并且用以根據(jù)該規(guī)格化亮度以及一第一增益值函數(shù)決定對應該規(guī)格化亮度的一第一增益值；一第二處理模塊，該第二處理模塊用以對該多個像素的輸入亮度進行統(tǒng)計以產(chǎn)生一亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且根據(jù)該亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定出多個臨界亮度，該第二處理模塊并且用以根據(jù)所述臨界亮度以及一第二增益值函數(shù)決定分別對應所述臨界值亮度的多個第二增益值；一增益決定模塊，該增益決定模塊分別耦合至該第一處理模塊以及該第二處理模塊，該增益值決定模塊用以根據(jù)每一個像素的該規(guī)格化亮度所對應的該第一增益值自所述第二增益值中決定對應該規(guī)格化亮度的一目標第二增益值；以及一第三處理模塊，該第三處理模塊分別耦合至該第二處理模塊以及該增益決定模塊，該第三處理模塊根據(jù)每一個像素的該輸入亮度、所對應的該第一增益值以及所對應的該目標第二增益值產(chǎn)生對應該輸入亮度的一輸出亮度，藉此該輸入影像的該對比被調(diào)整。
2. 如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其中該第三處理模塊包含一第 一乘法器，該第 一乘法器用以將該第 一增益值乘以該目標第二增 益值以產(chǎn)生一第三增益值；一加法器，該加法器耦合至該第一乘法器，該加法器用以將該第三增 益值與一預設值相加以產(chǎn)生一第四增益值；以及一第二乘法器，該第二乘法器耦合至該加法器，該第二乘法器用以將 該輸入亮度乘以該第四增益值以產(chǎn)生對應該輸入亮度的該輸出亮度。
3. 如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，進一步包含一儲存單元，該儲存單元耦合至該第一處理模塊，該儲存單元其內(nèi)儲 存一對照表，該對照表記錄根據(jù)該第 一增益值函數(shù)所產(chǎn)生的多個規(guī)格化亮度以及多個第一增益值，每一所述規(guī)格化亮度分別對應于所述第一增益值 中的其一。
4. 如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，進一步包含一儲存單元，該儲存單元耦合至該第二處理模塊，該儲存單元其內(nèi)儲 存一對照表，該對照表記錄根據(jù)該第二增益值函數(shù)所產(chǎn)生的多個臨界亮度 以及多個第二增益值，每一所述臨界亮度分別對應于所述第二增益值中的 其一。
5. 如權(quán)利要求4所述的影像處理裝置，其中該多個臨界亮度包含一臨界 暗區(qū)亮度以及一臨界亮區(qū)亮度，所述第二增益值包含多個暗區(qū)亮度增益值 及多個亮區(qū)亮度增益值，該臨界暗區(qū)亮度對應于所述暗區(qū)亮度增益值中的 一暗區(qū)亮度增益值，并且該臨界亮區(qū)亮度對應于所述亮區(qū)亮度增益值中的 一亮區(qū)亮度增益值。
6. 如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其中該規(guī)格化處理藉由下列公式 計算出所述規(guī)格化亮度<formula>formula see original document page 3</formula>其中L,代表該規(guī)格化亮度，Lin代表該輸入亮度，Lmin代表該影像的一 最小亮度，Lmax代表該影像的一最大亮度。
7. 如權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，進一步包含一第一轉(zhuǎn)換器，該第 一轉(zhuǎn)換器分別耦合至該第一處理模塊、該第二處理模塊以及該第三處理模 塊，該影像符合一第一色彩空間，該第一轉(zhuǎn)換器用以將該影像由該第一色 彩空間轉(zhuǎn)換為 一第二色彩空間。
8. 如權(quán)利要求7所述的影像處理裝置，進一步包含一第二轉(zhuǎn)換器，該第 二轉(zhuǎn)換器分別耦合至該第一轉(zhuǎn)換器以及該第三處理模塊，該第二轉(zhuǎn)換器用 以將該影像由該第二色彩空間轉(zhuǎn)換為該第 一 色彩空間。
9. 如權(quán)利要求8所述的影像處理裝置，其中該第一色彩空間為RGB色彩 空間，并且該第二色彩空間選自由YCbCr、 Yuv、 YIQ、 CIELab以及Luv色 彩空間所組成的 一群組中的其一。
10. —種影像處理方法，用以調(diào)整一輸入影像的一對比，該輸入影像由 多個像素所組成并且每一個像素具有一個別的輸入亮度，該方法包含下列 步驟(a) 對該多個像素的輸入亮度執(zhí)行一規(guī)格化處理，進而得到每一個像素 的一個別的規(guī)格化亮度；(b) 根據(jù)該規(guī)格化亮度以及一第一增益值函數(shù)，決定對應該規(guī)格化亮度 的一第一增益值；(c) 對該多個像素的輸入亮度進行統(tǒng)計以產(chǎn)生一亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且根 據(jù)該亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定出多個臨界亮度；(d) 根據(jù)所述臨界亮度以及一第二增益值函數(shù)，決定分別對應所述臨界 值亮度的多個第二增益值；(e) 根據(jù)每一個像素的該規(guī)格化亮度所對應的該第一增益值，自所述第 二增益值中決定對應該規(guī)格化亮度的 一 目標第二增益值；以及(f) 根據(jù)每一個像素的該輸入亮度、所對應的該第一增益值以及所對應 的該目標第二增益值，產(chǎn)生對應該輸入亮度的一輸出亮度，藉此該輸入影 像的該對比被調(diào)整。
11 .如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(f)是由下列步驟所執(zhí)行 (f 1 )將該第 一增益值乘以該目標第二增益值以產(chǎn)生一第三增益值； (G)將該第三增益值與一預設值相加以產(chǎn)生一第四增益值；以及 (G)將該輸入亮度乘以該第四增益值，以產(chǎn)生對應于該輸入亮度的該 輸出亮度。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(b)利用一對照表來執(zhí)行，該對 照表記錄根據(jù)該第 一增益值函數(shù)所產(chǎn)生的多個規(guī)格化亮度以及多個第 一增 益值的對照表，每一所述規(guī)格化亮度分別對應于所述第一增益值中的其一。
13. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(d)利用一對照表來執(zhí)行，該對 照表記錄根據(jù)該第二增益值函數(shù)所產(chǎn)生的多個臨界亮度以及多個第二增益 值，每一所述臨界亮度分別對應于所述第二增益值中的其一。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中該多個臨界亮度包含一臨界暗區(qū)亮 度及一臨界亮區(qū)亮度，所述第二增益值包含多個暗區(qū)亮度增益值及多個亮 區(qū)亮度增益值，該臨界暗區(qū)亮度對應于所述暗區(qū)亮度增益值中的一暗區(qū)亮 度增益值，并且該臨界亮區(qū)亮度對應于所述亮區(qū)亮度增益值中的一亮區(qū)亮 度增益值。
15. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中該規(guī)格化處理藉由下列公式計算出 所述規(guī)格化亮度<formula>formula see original document page 5</formula>其中L^代表該規(guī)格化亮度，Lin代表該輸入亮度，Lmin代表該影像的一 最小亮度，Lmax代表該影像的一最大亮度。
16. 如權(quán)利要求10所述的方法，該影像符合一第一色彩空間，該方法進 一步包含下列步驟于步驟(a)之前，將該影像由該第一色彩空間轉(zhuǎn)換為一第二色彩空間；以及于步驟(f)之后，將該影像由該第二色彩空間轉(zhuǎn)換為該第一色彩空間。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中該第一色彩空間為RGB色彩空間， 并且該第二色彩空間選自由YCbCr、 Yuv、 YIQ、 CIELab以及Luv色彩空 間所組成的一群組中的其一。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種影像處理裝置及影像處理方法，用以調(diào)整輸入影像的對比。輸入影像是由多個像素所組成并且每一個像素具有一個別的輸入亮度。影像處理裝置能夠?qū)υ摱鄠€像素的輸入亮度執(zhí)行一規(guī)格化處理，進而得到每一個像素的一個別的規(guī)格化亮度。此外，影像處理裝置根據(jù)所述像素產(chǎn)生一亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且根據(jù)亮度統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定出多個臨界亮度。根據(jù)所述規(guī)格化亮度及臨界亮度，影像處理裝置能夠動態(tài)地改變輸入影像中特定區(qū)域的亮度增益值，藉此以調(diào)整輸入影像的對比。
文檔編號H04N5/57GK101656852SQ200810211089
公開日2010年2月24日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者單益嘉, 許凱翔 申請人:帆宣系統(tǒng)科技股份有限公司